[發明專利]磁制冷與回熱式氣體制冷復合制冷的制冷方法和制冷裝置

有效

• 申請號: 201010622884.6
• 申請日: 2010-12-29
• 公開（公告）號: CN102538285A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 吳劍峰;沈俊;戴巍;公茂瓊;沈保根
• 申請（專利權）人: 中國科學院理化技術研究所
• 主分類號: F25B25/00
• 分類號: F25B25/00;F25B49/00
• 代理公司: 北京法思騰知識產權代理有限公司 11318
• 代理人: 楊小蓉;高宇

1.一種磁制冷與回熱式氣體制冷復合的制冷方法，其為將回熱式氣體制冷中的部分回熱器或全部回熱器替換為磁回熱器，所述磁回熱器中的填料部分或全部為磁制冷材料，以形成與回熱式氣體制冷機中對應回熱器工作溫區相同的磁回熱器，并將所述磁回熱器分別置于周期變化的可控變場強磁體組中，通過結合回熱式氣體制冷機工作時序與可控變場強磁體組磁場變化時序的耦合控制，實現磁制冷與回熱式氣體制冷的復合。

2.一種磁制冷與回熱式氣體制冷復合的制冷裝置，其由一個壓力波發生器(1)，m個回熱器、m個相位差調相機構組、j個可控變場強磁體組和一個回熱式氣體制冷工作時序與磁場變化時序的耦合控制系統(5)組成；其中，m為1～5整數，j為≤m；所述的m個回熱器中的全部回熱器或部分回熱器為磁回熱器；所述磁回熱器中的填料部分或全部為磁制冷材料；所述磁回熱器中磁制冷材料的磁制冷溫區與該磁回熱器在所述回熱式氣體制冷機中所處位置的相應溫區相同；其連接關系為：壓力波發生器(1)通過流體流通管道與由第一級回熱器(2₁)和第一級壓力波動與質量流率之間相位差調節機構(3₁)組合形成的第一級回熱式氣體制冷機一端連接，第一級回熱式氣體制冷機另一端由流體流通管道與下一級回熱式氣體制冷機一端連接，由此直至最末級；所述磁回熱器分別置于對應的周期變化的可控變場強磁體組中；回熱式氣體制冷工作時序與磁場變化時序的耦合控制系統(5)由信號傳輸電纜或/和管路或/和機械裝置分別與壓力波發生器(1)、相位差調節機構及可控變場強磁體組連接；

所述耦合控制系統(5)的輸入信號為壓力波發生器(1)的工作時序特征參數和/或各調相機構的工作時序特征參數；所述耦合控制系統(5)的輸出為可控變場強磁體組的磁場變化控制信號。

3.按權利要求2所述的磁制冷與回熱式氣體制冷復合的制冷裝置，其特征在于，所述的回熱式氣體制冷機為斯特林制冷機、維勒米爾制冷機、G-M制冷機、SV制冷機、脈沖管制冷機或熱聲制冷機。

4.按權利要求2所述的磁制冷與回熱式氣體制冷復合的制冷裝置，其特征在于，所述可控變場強磁體組為由二個通過相對運動形成磁場矢量疊加的永磁體組。

5.按權利要求2所述的磁制冷與回熱式氣體制冷復合的制冷裝置，其特征在于，所述磁制冷與回熱式氣體制冷復合的制冷裝置為由i臺相同的磁制冷與回熱式氣體制冷復合制冷裝置按一工作時序相位角差θ組合而成的組合式磁制冷與回熱式氣體制冷復合制冷系統；所述的工作時序相位角差為均等的工作時序相位角差θ＝360°/i或為不均等的工作時序相位角差。